Une intelligence artificielle permet de savoir si d’anciennes matières fécales appartiennent à un humain ou à un chien
Le patrimoine archéologique est jonché d’excréments, une mine d’or potentielle pour les connaissances sur la vie passée en matière de santé et d’alimentation, l’évolution des parasites, l’écologie et l’évolution du microbiome.
Les coprolithes désignent des excréments qui avec le temps se sont fossilisés (minéralisé) et les paléoféces d’anciens excréments humains, tout deux souvent trouvés dans le cadre de fouilles ou d’enquêtes archéologiques.
Image d’entête : coprolithes du site archéologique de Xiaosungang, dans la province d’Anhui, en Chine. (Jada Ko/ Institut des reliques culturelles et de l’archéologie de la province d’Anhui)
Le problème pour les chercheurs a toujours été de déterminer à qui/ à quelle espèce appartiennent les matières fécales qu’ils examinent.
Une étude publiée la semaine dernière et dirigée par Maxime Borry et Christina Warinner, de l’Institut Max Planck pour la science de l’histoire humaine, en Allemagne, a dévoilé « coproID », une méthode fiable pour identifier la source de paléofèces.
L’origine spécifique des paléofèces, souvent vieilles de plusieurs milliers d’années, peut être difficile à déterminer pour de nombreuses raisons.
Par exemple, il est particulièrement difficile de distinguer les excréments humains des excréments de chiens : les dépôts fécaux sont similaires en taille et en forme, ils se trouvent sur les mêmes sites archéologiques et ont des compositions similaires.
Pour aggraver encore le problème, les chiens étaient une source de nourriture pour de nombreuses anciennes sociétés, et étant donné la tendance de nos amis canins à fouiller dans les excréments humains, une simple analyse génétique devient problématique, car elle peut renvoyer l’ADN des deux espèces.
Un coprolithe du site archéologique de Furna do Estrago, au nord-est du Brésil. (Sianto et Coll)
CoproID combine l’analyse de l’ADN de l’hôte ancien avec un logiciel d’apprentissage automatique qui a été « formé » sur les microbiomes des excréments modernes.
En appliquant cette technique à des ensembles de données récemment séquencées et déjà publiées, l’équipe de recherche germano-américaine a pu prédire de manière fiable les sources d’anciens excréments. Une combinaison d’ADN hôte et des colonies distinctes de microbes vivant à l’intérieur des humains et des chiens permet de distinguer avec précision leurs excréments.
Selon Warinner, l’auteur principal de l’étude :
Une des conclusions inattendues de notre étude est la constatation que les archives archéologiques sont remplies de crottes de chien.
Elle s’attend également à ce que le coproID ait des applications plus larges, notamment dans les domaines de la médecine légale, de l’écologie et des sciences microbiologiques.
La capacité à identifier avec précision la source des anciennes crottes permet d’étudier directement les changements dans la structure et la fonction du microbiome de l’intestin humain au fil du temps. Les chercheurs espèrent que cela permettra de mieux comprendre les intolérances alimentaires et une foule d’autres problèmes de santé humaine.
Pour Borry :
L’identification des coprolithes humains devrait être la première étape de l’analyse du microbiome humain ancien.
Grâce à des données supplémentaires sur les métagénomes intestinaux des chiens de campagne non occidentaux, nous serons mieux à même de classer des fèces de chiens encore plus anciennes comme étant canines, par opposition à « incertaines ».
À mesure que le catalogue des données sur les microbiomes humains et canins s’étoffe, coproID continuera à améliorer ses classifications et à mieux aider les chercheurs qui rencontrent des coprolithes dans divers contextes géographiques et historiques.
L’étude publiée dans PeerJ : CoproID predicts the source of coprolites and paleofeces using microbiome composition and host DNA content et présentée sur le site du Max Planck Institute : The Origin of Feces: coproID Reliably Predicts Sources of Ancient Poop.